區塊鏈知識框架體系
1. 區塊鏈的模型架構是什麼
區塊鏈技術不是單一的創新技術,而是多種技術整合創新的結果,其本質是一個弱中心的、自信任的底層架構技術。與傳統的互聯網技術相比,它的技術原理與模型架構是一次重大革新。在這里,我們將就區塊鏈的基本技術模型進行剖析。
模型圖
區塊鏈技術模型自下而上包括數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層。每一層分別具備一項核心功能,不同層級之間相互配合,共同構建一個去中心的價值傳輸體系
數據層是區塊鏈最底層的釋術架構,應用了公私鑰相結合的非對稱加密技術,利用散列函數確保信息不被篡改,還採用了鏈式結構、時間戳技術、梅克爾(Merkle)樹等技術對數據區塊進行處理,讓新舊區塊之間相互鏈接,相互驗證,是區塊鏈安全穩定運行的基礎。
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
2. 區塊鏈架構設計有哪些
區塊鏈作為一種架構設計的實現,與基礎語言或平台等差別較大。區塊鏈是加密貨幣背後的技術,是當下與VR虛擬現實等比肩的熱門技術之一,本身不是新技術,類似Ajax,可以說它是一種技術架構,所以我們從架構設計的角度談談區塊鏈的技術實現。無論你擅長什麼編程語言,都能夠參考這種設計去實現一款區塊鏈產品。與此同時,梳理與之相關的知識圖譜和體系,幫助大家系統去學習研究。
從架構設計上來說,區塊鏈可以簡單的分為三個層次,協議層、擴展層和應用層。其中,協議層又可以分為存儲層和網路層,它們相互獨立但又不可分割。
區塊鏈架構圖
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
3. 請問區塊鏈的架構是什麼
首先需要知道區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式,其次對於區塊鏈系統的組成架構金窩窩集團認為是由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。
1、數據層:封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術
2、網路層:則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;
3、共識層:主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;
4、合約層:主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;目前西南地區金窩窩已經率先開始了以區塊鏈為底層技術的大數據研究,也提供以區塊鏈為底層技術的大數據服務。
5、應用層:則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點
4. 區塊鏈技術的架構模型是什麼
金窩窩網路分析如下:從區塊鏈的本質出發,以發展的眼光看待區塊鏈的架構和架構未來的發展,關注於主要業務和技術能力,給出一個全面而高度概括的區塊鏈架構模型。
這是一個面向鏈合約服務的高階架構模型,體現了未來基於區塊鏈實現高度自動化、智能化、公平守約的虛擬社會生產關系的能力。
5. 區塊鏈的層級結構
區塊鏈的層級結構
1、數據層/ Data Layer
數據層主要描述區塊鏈的物理形式,是區塊鏈上從創世區塊起始的鏈式結構,包含了區塊鏈的區塊數據、鏈式結構以及區塊上的隨機數、時間戳、公私鑰數據等,是整個區塊鏈技術中最底層的數據結構。
2、網路層/ Network Layer
網路層主要通過 P2P 技術實現分布式網路的機制,網路層包括 P2P 組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制,因此區塊鏈本質上是一個 P2P 的網路,具備自動組網的機制,節點之間通過維護一個共同的區塊鏈結構來保持通信。
3、共識層/ Consensus Layer
共識層主要包含共識演算法以及共識機制,能讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網路中高效地針對區塊數據的有效性達成共識,是區塊鏈的核心技術之一,也是區塊鏈社群的治理機制。目前至少有數十種共識機制演算法,包含工作量證明、權益證明、權益授權證明、燃燒證明、重要性證明等。
數據層、網路層、共識層是構建區塊鏈技術的必要元素,缺少任何一層都不能稱之為真正意義上的區塊鏈技術。
4、激勵層/ Actuator Layer
激勵層主要包括經濟激勵的發行制度和分配製度,其功能是提供一定的激勵措施,鼓勵節點參與區塊鏈中安全驗證工作,並將經濟因素納入到區塊鏈技術體系中,激勵遵守規則參與記賬的節點,並懲罰不遵守規則的節點。
5、合約層/ Contract Layer
合約層主要包括各種腳本、代碼、演算法機制及智能合約,是區塊鏈可編程的基礎。將代碼嵌入區塊鏈或是令牌中,實現可以自定義的智能合約,並在達到某個確定的約束條件的情況下,無需經由第三方就能夠自動執行,是區塊鏈去信任的基礎。
6、應用層/ Application Layer
區塊鏈的應用層封裝了各種應用場景和案例,類似於電腦操作系統上的應用程序、互聯網瀏覽器上的門戶網站、搜尋引擎、電子商城或是手機端上的 APP,將區塊鏈技術應用部署在如以太坊、EOS、QTUM 上並在現實生活場景中落地。未來的可編程金融和可編程社會也將會是搭建在應用層上。
激勵層、合約層和應用層不是每個區塊鏈應用的必要因素,一些區塊鏈應用並不完整包含此三層結構。
6. 區塊鏈技術架構有些什麼課程介紹
目前市場上區塊鏈培訓課程跨度很大,課程內容和授課形式也是五花八門。
區塊鏈
1、編程基礎入門
計算機軟硬體基礎、字元集及字元編碼、HTML+CSS(含HTML5+CSS3)、ECMA + BOM + DOM、jQuery、node.js、Ajax及Express
2、Go編程語言
Go基本語法、流程式控制制、函數及數據、錯誤處理、Go面向對象編程、Go並發編程、Go網路編程、Go安全編程、Go進階編程(goroutine、channel)、資料庫MySQL、LevelDB
3、區塊鏈1.0——比特幣Bitcoin
比特幣原理、比特幣系統架構、密碼演算法(Go語言實現)、共識演算法(Go語言實現)、比特幣交易原理及交易腳本、比特幣RPC編程(node.js實現)、比特幣源碼解析
4、區塊鏈2.0——以太坊Ethereum
以太坊工作原理及基礎架構、以太坊基本概念(賬戶、交易、Gas)、以太坊錢包Mist及Metamask、以太坊交易、ERC20標准Token開發部署、以太坊開發IDE——remix-ide、智能合約與Solidity、Solidity部署、備份及調用、框架技術:truffle及web3、DApp開發實戰、Geth
5、區塊鏈3.0——超級賬本之Fabric
超級賬本項目介紹、Fabric部署和使用、Fabric配置管理、Fabric架構設計、Fabric CA應用與配置、應用開發實戰。
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7. 區塊鏈結構層是什麼
區塊鏈總共有六個層級結構,這六個層級結構自下而上是:數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層、應用層。
數據層——數據層是區塊鏈六個層級結構裡面的最底層。數據層我們可以理解成資料庫,只不過對於區塊鏈來說,這個資料庫是不可篡改的、分布式存儲的資料庫,也就是所謂的分布式賬本。
合約層——合約層主要包括各種腳本、代碼、演算法機制、智能合約,是區塊鏈可編程的基礎。我們說的智能合約便屬於合約層。如果說比特幣系統不夠智能,那麼以太坊提出的智能合約則能夠滿足許多應用場景。合約層的原理主要是將代碼嵌入到區塊鏈系統上,用這種方式來實現能夠自定義的智能合約。這樣一來,在區塊鏈系統上,一旦觸發了智能合約的條款,系統就能夠自動執行命令。
網路層——區塊鏈的網路系統,本質上是一個P2P(點對點)網路,點對點意味著不需要一個中間環節或者中心化伺服器來操控這個系統,網路中的所有資源和服務都是分配在各個節點手中的,信息的傳輸也是兩個節點之間直接往來就可以了。不過,需要注意的是P2P(點對點)並不是中本聰發明的,區塊鏈只是融合了這一技術而已。所以,區塊鏈的網路層實際上就是一個特別強大的點對點網路系統。在這個系統上,每一個節點既可以生產信息,也可以接收信息,就好比發郵件,你既可以編寫自己的郵件,也可以收到別人給你發送的郵件。
應用層——應用層就是區塊鏈的各種應用場景和案例,我們現在說的區塊鏈+就是所謂的應用層。目前已經落地的區塊鏈應用主要是搭建在ETH、EOS等公鏈上的各類區塊鏈應用,博彩、游戲類的應用比較多。真正實用的區塊鏈落地應用,目前有由CoinBank投資的全球首條物聯網落地應用。
共識層——在區塊鏈的世界裡,共識,簡單來說就是全網要依據一個統一的、大家一致同意的規則來維護更新區塊鏈系統這個總賬本,類似於更新數據的規則。讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網路中高效達成共識,是區塊鏈的核心技術之一,也是區塊鏈社區的治理機制。目前主流的共識機制演算法有:比特幣的工作量證明(POW)、以太坊的權益證明(POS)、EOS的委託權益證明(DPOS)等等。數據層、網路層、共識層這三層保證了區塊鏈上有數據、有網路、有規則。
激勵層——激勵層就是所謂的挖礦機制,挖礦機制其實可以理解成激勵機制:你為區塊鏈系統做了多少貢獻,你就可以得到多少獎勵。用這種激勵機制,能夠鼓勵全網節點參與區塊鏈上的數據記錄和維護工作。
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
8. 區塊鏈技術的架構模型包含了哪些
金窩窩分析區塊鏈技術的架構模型如下幾點:
1、數據層
數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術;
2、網路層
網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;
3、共識層
共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;
4、激勵層
激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;
5、合約層
合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;
6、應用層
應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。
9. 如何系統學習區塊鏈技術
在最初自己自學區塊鏈相關知識的時候,可以採用「自下而上」的方法,也就是通過看書、閱讀白皮書等方式,自己查資料,再自行匯總和連接起這些知識,整合成一個較為完整的知識體系。
一、學習白皮書
上大學之前,我讀過很多有關《論語》的書,都是關於應該如何讀論語,應該如何理解論語的解讀。直到有一天我發現,如此鍾愛《論語》的我,卻從來沒有耐下性子來,認真讀一讀《論語》的原本。
於是,我去書店買回了一本《論語》,從頭到尾認認真真地看了一遍,發現其實裡面有太多細節和感悟,是沒有辦法通過任何解讀傳遞的。而居然之前花了大量的時間,閱讀了大量的解讀,真的是捨本逐末,不得要領地在努力。
每個領域都一樣。當你不了解它的時候,你會對它產生一種莫名的畏懼,認為它高高在上,高不可攀。為了快速踏進這些領域,你會在它周圍尋找很多所謂的「解讀」,打聽很多「消息」。
二、技術角度
基礎階段:
1、《區塊鏈開發指南》-作者申屠青春:
作者多餘比特幣底層的研究可謂是非常深入,講解的也非常通俗易懂。
2、《區塊鏈技術指南》-作者鄒均:
作為國內第一本從技術角度講解區塊鏈的書籍,值得一讀,2016年出版以來一致評價不錯。
3、《區塊鏈 原理、設計與應用》-作者楊保華陳昌:
陳昌前輩作為紙貴的CTO、記得之前的墨鏈就是基於Hyperledger Fabric的,所以這本書對於Hyperledger 相關開源產品的講解很透徹。
3、《區塊鏈世界》
這本書分為上下兩篇。上篇通過翔實的資料,全面地回顧了區塊鏈從2008年誕生、成長和逐步發展的歷程,詳盡地介紹了區塊鏈技術的獨創性、機制的科學性、邏輯的藝術性,通過金融、防偽、醫療等十餘個行業場景介紹區塊鏈的應用特性。下篇結合二十國集團峰會精神、 「十三五」規劃等蕞新政策,探索研究區塊鏈與數字經濟的結合,以及作者對行業發展趨勢的觀點和建議。
10. 區塊鏈系統的組成包含了哪些
一般說來,區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。
其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術;網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。